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1、长输油气管道的水工保护措施王石磊（CPE华北分公司062552）摘要:介绍了长庆呼和浩特 （简称长呼） 原油外输管道工程的水工保护的重要性,及管道在穿越山区、沙漠、冲 沟等地形时的水工保护等措施。关键词:长输管道;水工保护;黄土地区;冲沟；沙漠；低山丘陵地带；冲积平原一、概述长庆呼和浩特原油外输管道工程，是连接长庆油田和呼和浩特炼油厂的重要工程，管线总长度 约600公里。本工程空间跨度大，所穿越的地形地貌较多，地表形态复杂多样。管道通过的主要地貌 类型有黄土梁峁、沙漠、低山丘陵和山前冲积平原等，地貌变化明显，种类繁多。长输管道在经过较大起伏地形时，由于施工过程中人为的扰动作用，对原始边坡的地形
2、地貌破坏 较大。管线敷设于此类边坡时，由于管沟内回填土料多处于松散状态，在降雨条件下，沟内回填的虚 土极易在坡面径流的冲刷下发生流失，严重时会造成管线裸露甚至悬空。因此，采取一定的水工保护 措施是非常必要的。水工保护工程是针对管道附近地表或地基的防护工程，防止由于洪水、雨水、重力作用、风蚀以 及人为的活动给管道造成的破坏。另外，水工保护也是一种环境治理措施，是管道工程建设中水土保 持的重要组成部分。二、水工保护措施1）黄土地区的水工保护措施该地区的土体砂粒含量较高,粘粒含量低,该种土质结构疏松,具大空隙,浸水后易产生变形,引起 地基不均匀沉降及边坡失稳,危及管道安全。其治理措施有以下几种:导:
3、设置挡水土埂、截排水沟,将汇水排离危险区; 堵:采用灰土砌筑淤土坝,堵塞黄土碟形洼地、盲沟的出水口; 填:采用经夯实处理的黄土、灰土,填塞规模较大的黄土洞穴、天生桥等易崩塌的危险段;阻水墙、鱼鳞坑:在管线遭受水力冲刷的上游位置,设置阻水墙、鱼鳞坑使雨水就地下渗从而大大 减缓水力对管道的破坏,也可以利用管沟自身位置设置阻水墙,可采取浆砌石或夯实灰土的方法。管线深埋:将管线埋入相对稳定的隔水层内,有效地减缓地表径流的冲刷;管线深埋后管沟的回填 还应作到:回填土分层夯实：在管道上方0. 5 m 以下应仔细回填,并在管道两侧对称地同时进行,防止管道产生位移和断 裂,回填土料可选用黄土、其它粘性土或灰土
4、。2）穿越冲沟的水工保护措施对高陡边坡进行分阶削方处理,使管线通过处的坡度不大于30,管沟内设置灰土挡土坎；并在有 可能产生积水或高跌水的位置,考虑设置截、排水沟,将水疏导至远离管线的地方,避免出现漏斗、溶 洞以及对管沟的冲蚀,坡面交错布置鱼鳞坑,坑内套种植物,以拦截汇水,就地下渗、防止形成汇流。管线通过沟底可采取三种通过形式:第一种形式为利用削方后的土体,在冲沟内砌筑一道管堤,让 管线从管堤上经过,沟内汇水从管堤下的涵洞通过,顺沟内砌筑的排水沟将水排至远离管线的位置 （100 m 之外） ；第二种形式为管线直接在沟底敷设,在管道上采取稳管措施,并在管线下游位置设置 淤土坝,抬高冲沟底部侵蚀基
5、准面,并在坝顶部及背水面植草以保护坝体;第三种形式为跨越或穿、跨 越组合,即在放坡后的坡面,选取一个地质条件较为稳定的位置,设置跨越基墩,使管线跨过冲沟。3）沙漠地区的水工保护措施毛乌素沙漠是管线经过的主要沙漠，该沙漠的地形包括波状沙丘、新月形沙丘、风沙滩地、风沙 河谷及它们的复合体等形式，属于半固定沙丘。沙漠表面有部分植被覆盖，覆盖率约为15-40%。地下 水位在低洼地段和风沙滩地、平沙地较浅，一般在1.0m左右，在沙丘顶部埋藏较深。鉴于沙漠地区水位较浅，可采用如下措施进行水工保护及植被恢复：回填管沟后，在管道用地范 围内设置芦苇高立式方格沙障，大小为1000X1000m m；在方格内种植沙
6、漠植物，如：沙蒿、沙柳等4）低山丘陵地带斜坡的水工保护措施一般斜坡处理方法：从坡底开始沿管道每隔510m设置一处灰土截水墙（截水墙必须从管沟底部 300500mm处夯起，厚度为500mm,每个截水墙均高出管沟顶部，并垂直管沟中线紧贴截水墙修筑坡 向管沟两侧的灰土排水沟, 将水流引至安全地带。截水墙与截水墙之间先用素土夯实回填至一定深度 后, 再用灰土夯实回填封水盖层, 其上用原土回填并种植无芒雀草或冰草等。较陡斜坡处理方法：由于此种斜坡回填土附着性非常差，高度在10m以下的斜坡可以采用挡土 墙挡土夯实回填。高度在10m以上的斜坡，采用草袋装灰土或素土堆筑的方法，既简单又经济适用。 从斜坡坡底处
7、沿管沟方向， 管道周围用草袋装灰土堆筑一定程度后， 其上部用草袋装素土并埋草种 堆筑， 草袋和管道之间的空隙填素土并进行人工捣实。草袋堆筑过程中必须错茬压实， 中部略高逐渐 坡向两侧，并宽出管沟两侧300500mm,且镶嵌到原土当中，草袋和原土间的缝隙用灰土填塞捣实。 5）冲积平原地区的水工保护措施据有关资料表明， 在暴雨季节， 这种坡度较小平原上回填土遇水沉陷， 管沟就成为排水沟， 水 流不断地冲刷、剥蚀管道周围土壤， 造成管道出漏、悬空甚至塌陷，有时会大面积冲毁农田， 因此， 应 重视此类地区的水工保护。处理方法是：先用素土夯实回填至距管沟顶部适当距离视耕作深度情况定， 然后用灰土夯实回
8、填封盖， 其上用原土回填不影响耕种， 并留出沉降余量。本工程主要经过的地区，对水工保护以及水土保持要求很严格，要求尽量减少施工作业带的宽 度，以减少对地表植被的破坏，同时，施工完毕后，应立即作好植被恢复工作。三、结语长输燃气管道经过地段的地形、地貌、地质结构较为复杂，并且由于长输管道敷设的复杂性，长 输管道的水工保护措施，由一项水工保护措施单独使用还是由几项水工保护措施组合使用，需根据具 体条件决定。为确保长输燃气管道的安全运行，水工保护是一项长期的、艰巨的、综合的保护治理措 施。参考文献1 王鸿.长输管道水工保护工程施工技术手册.北京：中国计量出版社,2006.2 丁尚龙. 长输燃气管道的水工保护措施. 2002.3 李永军. 靖边-咸阳输油管道水工保护技术措施. 2002.
